DE2151737A1 - Synthetic rubber compounds - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft Synthesekautschuk-Massen mit einem Gehalt an thermoplastischem Harz zur Erhöhung der Klebrigkeit.The invention relates to synthetic rubber compositions with a content of thermoplastic resin to increase the tack.
Synthetische Kautschukarten wie Styrol-Butadien-Kaütschuk, Alfin-Kautschuk, Isobutylen-Isopren-Kautschuk, Butadien-Kautschuk, Chloropren-Kautschuk und Acrylnitril-Butadien-Kautschuk sind verglichen mit natürlichem Kautschuk nur wenig klebrig, so daß allgemein Mittel zur Erhöhung der Klebrigkeit verwendet werden, um die Eigenschaften des Kautschuks bei der Verarbeitung auf dem Kalander zu verbessern und die Klebfähigkeit der Haftflächen bei der Produktion von Schichtwerkstoffen bzw. laminierten Produkten zu erhöhen. Als derartige "Klebrigmacher" waren bisher u.a. bekannt Alkylphenolharze wie Alkylphenol-Acetylen-Kondensate, Alkylphenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukte und Alkylphenol-Sulfid-Harze, ferner Xylol-Harze, Cumaron-Inden-Harze, Petroleum-Harz u.dgl.Synthetic rubbers such as styrene-butadiene rubber, alfin rubber, isobutylene-isoprene rubber, butadiene rubber, Chloroprene rubber and acrylonitrile butadiene rubber are only slightly tacky compared to natural rubber, so that generally means for increasing the tackiness can be used to improve the properties of the rubber during processing on the calender and the adhesiveness to increase the adhesive surfaces in the production of layered materials or laminated products. As such "tackifiers" So far, among other things, alkylphenol resins such as alkylphenol-acetylene condensates and alkylphenol-formaldehyde condensation products were known and alkyl phenol sulfide resins Xylene resins, coumarone-indene resins, petroleum resin and the like.
Von diesen Zusatzmitteln zeigen Alkylphenol-Harze und Xylol-Harze eine relativ gute klebrigmachende Wirkung, haben jedoch den ,lachteil eines sehr hohen Preises. Cumaron-Inden-Harze sind verhältnismäßig billig, aber ihr Effekt ist viel geringer als der dar beiden oben erwähnten Harztypen. Petroleumharze sind ähnlich den Cumaron-Inden-Harzen sehr wenig wirksam.Of these additives, alkylphenol resins and xylene resins show have a relatively good tackifying effect, but have the disadvantage of a very high price. Coumarone-indene resins are relatively cheap, but their effect is much less than that of the two types of resin mentioned above. Petroleum resins Similar to coumarone-indene resins, they are very ineffective.
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Ein zur Erhöhung der Klebrigkeit dienender Zusatz darf die anderen physikalischen Eigenschaften der fertigen Synthese-Kautschuk-Masse nicht beeinträchtigen. Ist die Kautschukmasse zu vulkanisieren, so ist es auch wichtig, daß die Vulkanisationszeit durch die Zugabe des Klebrigmachers nicht übermäßig verlängert wird.An additive serving to increase the tackiness may affect the other physical properties of the finished synthetic rubber compound not affect. If the rubber compound is to be vulcanized, it is also important that the vulcanization time is not unduly elongated by the addition of the tackifier.
Aufgabe der Erfindung ist es, Massen aus Synthesekautschuk und thermoplastischem Harz zu schaffen, die eine ausgezeichnete Klebrigkeit aufweisen und frei von den oben genannten Nachteilen von synthetischem Kautschuk sind, der mit herkömmlichen Zusätzen klebrig gemacht wurde.The object of the invention is to provide compositions of synthetic rubber and thermoplastic resin which are excellent Have tackiness and are free from the above-mentioned drawbacks of synthetic rubber that with conventional ones Additives made sticky.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Kautschukmasse, die auf 100 Gewichtsteile eines synthetischen Kautschuks 3-30 Gewichtsteile phenolmodifiziertes Harz enthält, das gewonnen wurde durch Polymerisation von 100 Gewichtsteilen einer Kohlenwasserstoffmischung, welche einen Siedebereich von 140 - 280 C hat und ungesättigte, beim Cracken.von Petroleum als Nebenprodukt anfallende Kohlenwasserstoffe enthält, und 3-15 Gewichtsteile einer phenolischen Verbindung, unter Verwendung von 0,05 - 5 Gewichtsteilen Bortrifluorid, einer Bortrifluorid-Komplexverbindung oder Aluminiumchlorid als Katalysator.This object is achieved according to the invention by a rubber compound, containing 3-30 parts by weight of phenol-modified resin per 100 parts by weight of a synthetic rubber, the was obtained by polymerizing 100 parts by weight of a hydrocarbon mixture having a boiling range of 140 - 280 C and has unsaturated, when cracking petroleum contains hydrocarbons occurring as a by-product, and 3-15 parts by weight of a phenolic compound, using 0.05-5 parts by weight of boron trifluoride, one Boron trifluoride complex compound or aluminum chloride as Catalyst.
Die erfindungsgemäße Synthesekautschuk-Masse lässt sich technisch mit niedrigen Kosten herstellen. Massen nach der Erfindung sind auch wirksam als Klebmittel für Papier, Holz und andere natürliche Substanzen ebenso wie synthetische Hochpolymeren.The synthetic rubber composition according to the invention can be produced industrially at low costs. Crowds after the Invention are also effective as adhesives for paper, wood and other natural substances as well as synthetic ones High polymers.
Ausgangsmaterialien für die Herstellung der erfindungsgemäßen Klebrigmacher sind eine Crackölfraktion mit einem Siedebereich von 140 - 280 C oder Mischungen von Subfraktionen, die in geeigneten Verhältnissen zusammengestellt sind und innerhalbStarting materials for the preparation of the tackifiers according to the invention are a cracked oil fraction with a boiling range from 140 - 280 C or mixtures of subfractions in suitable Ratios are put together and within
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des genannten Siedebereiches aus einem Kohlenwasserstofföl fraktioniert worden sind, welches als Webenprodukt beim Cracken von Petroleum u.dgl. erhalten wurde, z.B. beim thermischen Cracken wie dem Wasserdampf-Cracken, beim thermischen Cracken in der Dampfphase, beim Sand-Cracken oder katalytischen Cracken usw., zur Erzeugung von Äthylen, Propylen, Butenen, Butadienen u. dgl., unter Verwendung von Leichtoder Schwernaphtha, Kerosin oder Leichtöl, Schwer- oder Rohöl etc.of the boiling range mentioned have been fractionated from a hydrocarbon oil, which is used as a woven product in Cracking of petroleum and the like, e.g., thermal cracking such as steam cracking, thermal cracking Cracking in the steam phase, in sand cracking or catalytic cracking, etc., to produce ethylene, propylene, butenes, butadienes and the like, using light or Heavy naphtha, kerosene or light oil, heavy or Crude oil etc.
Eine so gewonnene Fraktion mit einem Siedebereich von 140 280 C enthält Styrol, Inden und Inden-Derivate in großen Mengen. Wenn man eine Fraktion unter 140 verwendet, wird der Erweichungspunkt des erzeugten Harzes herabgesetzt, und auch die physikalischen Eigenschaften wie Zugfestigkeit, Zugbeanspruchung usw. werden verringert, wenn eine Kautschukmasse unter Verwendung eines solchen Harzes hergestellt wird.A fraction obtained in this way with a boiling range of 140 280 C contains styrene, indene and indene derivatives in large quantities Amounts. If a fraction below 140 is used, the softening point of the resin produced is lowered, and the physical properties such as tensile strength, tensile stress, etc. are also reduced when a rubber compound using such a resin.
Als Phenol bzw. phenolische Substanz können Phenol, Kresol, Xylenol, tert.-Butylphenol, Nonylphenol u.dgl. jeweils allein oder als Mischung von zwei oder mehr Komponenten eingesetzt werden. Geeignete Zusatzmengen sind 3-15 Gew.%, bezogen auf die Crackölfraktion.As the phenol or phenolic substance, phenol, cresol, xylenol, tert-butylphenol, nonylphenol and the like can each be used alone or as a mixture of two or more components. Suitable additional amounts are 3-15% by weight, based on on the crack oil fraction.
Das mit einem Zusatz von weniger als 3 % Phenol oder phenolischer Verbindung zu der Crackölfraktion erhaltene Harz ergibt keine ausgezeichnete Klebfähigkeit bei der Einarbeitung in synthetischen Kautschuk, wie aus den weiter unten beschriebenen Vergleichsbeispiel hervorgeht. Ein Harz, welches mit 15 oder mehr % Phenol oder phenolischer Verbindung erzeugt wurde, zeigt hingegen die Tendenz, die Vulkanisation des mit ihm versetzten synthetischen Kautschuks zu verzögern. Als Katalysator wird ein solcher des gewöhnlichen Friedel-Craft-Typs benutzt, insbesondere Bortrifluorid-Komplex-Verbindung oder Aluminiumchlorid in einer Menge von 0,05 5 Gew.%, bezogen auf das als Ausgangsmaterial eingesetzte öl.The resin obtained with an addition of less than 3% phenol or phenolic compound to the cracked oil fraction does not give excellent adhesiveness when incorporated into synthetic rubber as described below Comparative example shows. A resin made with 15% or more of phenol or phenolic compound however, shows the tendency to vulcanize the with to delay spiked synthetic rubber. The catalyst used is that of the ordinary Friedel-Craft type used, especially boron trifluoride complex compound or aluminum chloride in an amount of 0.05-5% by weight, based on the starting material used oil.
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Die Herstellung von Harzen für die Zwecke der Erfindung lässt sich wie folgt durchführen:The manufacture of resins for the purposes of the invention can be carried out as follows:
Eine Cracköl-Fraktion und Phenol oder phenolische Verbindung(en) werden in dem angegebenen festen Verhältnis in ein Reaktionsgefäß eingeführt, unter Zugabe des Katalysators und bei einer Temperatur von 0 - 8O0C gerührt und 1-5 Stunden zur Umsetzung gebracht. Nach Beendigung der Reaktion wird das Harz gewonnen, indem der Katalysator mit Säure oder Alkali zersetzt, das Produkt mit Wasser gewaschen und der Anteil an nicht umgesetzten Ölen und niedrigen Polymeren durch Verdampfen oder Destillieren entfernt wird.A cracked oil fraction and phenol or phenolic compound (s) are introduced into the specified fixed ratio to a reaction vessel, with the addition of the catalyst and at a temperature of 0 - 8O 0 C and stirred for 1-5 hours brought to implementation. After the reaction has ended, the resin is recovered by decomposing the catalyst with acid or alkali, washing the product with water and removing the proportion of unreacted oils and low polymers by evaporation or distillation.
Das so erhaltene Kohlenwasserstoffharz hat einen Erweichungspunkt von 50 - 120 C (nach JISK 2531-60 gemessen) und eine Farbe von 3-4 nach der Gardner-Farbskala (ASTMD 1544-58T, gemessen an einer Lösung von 2 g Harz in 25 ml Benzol).The hydrocarbon resin thus obtained has a softening point of 50-120 ° C (measured according to JISK 2531-60) and a Color of 3-4 according to the Gardner color scale (ASTMD 1544-58T, measured on a solution of 2 g of resin in 25 ml of benzene).
Kohlenwasserstoffharze, die in der beschriebenen Weise mit Phenol oder phenolischen Verbindungen modifiziert sind, eignen sich als Klebrigmacher für Synthesekautschuk, da sie bei der Einverleibung in die verschiedensten Synthesekautschuk-Arten diesen ausgezeichnete Klebfähigkeit verleihen.Hydrocarbon resins in the manner described with Phenol or modified phenolic compounds are suitable as tackifiers for synthetic rubber, as they are when incorporating into the most varied types of synthetic rubber give them excellent adhesiveness.
Die neuen Harze können zusammen mit herkömmlichen Mitteln zum Klebrigmachen zu dem synthetischen Kautschuk zugesetzt werden.The new resins can be added to the synthetic rubber along with conventional tackifying agents will.
Um die Masse nach der Erfindung herzustellen, werden ein synthetischer Kautschuk und der oben beschriebene Klebrigmacher durch Vermischen compoundiert. Zwecks Erhöhung der Haftfestigkeit der bindenden Flächen bei der Verarbeitung von synthetischem Kautschuk werden vorzugsweise 3 - 3O Teile Klebrigmacher auf 1OO Teile synthetischen Kautschuk verwendet. Bei einem Zusatz von weniger als 3 Teilen ist dieTo make the composition of the invention, a synthetic rubber and the tackifier described above are used compounded by blending. To increase the adhesive strength of the binding surfaces during processing of synthetic rubber, preferably 3 to 30 parts of tackifier per 100 parts of synthetic rubber are used. If less than 3 parts are added, the
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Verbesserung der Klebrigkeit ungenügend, während mit mehr als 30 Teilen die physikalischen Eigenschaften des synthetischen Kautschuks beeinträchtigt werden können. Ein größerer Anteil kann jedoch zur Erzeugung von Klebern für Papier, Holz, synthetischen Hochpolymeren u.dgl. verwendet werden.Improvement of the tackiness insufficient, while with more than 30 parts the physical properties of the synthetic Rubber can be affected. However, a larger proportion can be used to produce adhesives for paper, wood, synthetic high polymers and the like can be used.
Synthesekautschuk-Massen nach der Erfindung zeigen nicht nur das überraschende Merkmal extrem hoher Haftfestigkeit, sondern haben auch insofern Vorteile, als die physikalischen Eigenschaften des synthetischen Kautschuks günstig beeinflußt und nicht beeinträchtigt werden, keine Verzögerung der Vulkanisation erfolgt usw.Synthetic rubber compositions according to the invention not only show the surprising feature of extremely high adhesive strength, but also also have advantages in terms of physical properties of synthetic rubber are favorably influenced and not impaired, no delay in vulcanization takes place, etc.
Da das Haupt-Äusgangsmaterial für die als Klebrigmacher verwendeten neuen Harze in der petrochemischen Industrie in großen Mengen anfällt, lassen sie sich in kontrollierter Qualität und mit geringen Kosten erzeugen, was nicht zuletzt ein wesentlicher Vorzug ist.As the main starting material for those used as tackifiers When new resins in the petrochemical industry are produced in large quantities, they can be controlled in a controlled manner Produce quality and at low cost, which is not least a major advantage.
Herstellungsmethoden für phenolmodifizierte Cumaron-Inden-Harze und für Petroleumharze sind in japanischen Patentveröffentlichungen wie 39-24275 und 45-8163 beschrieben. Die erste betrifft die Erzeugung von alkohollöslichem Cumaron-Inden-Harz, während die zweite Harze behandelt, die als Leimungsmittel dienen sollen. Der Zweck ist also ganz anders als im Falle der Erfindung, wo es um die Herstellung von Harzen zur Einverleibung in synthetischen Kautschuk geht, und dementsprechend zeigen auch die Eigenschaften, die von hierfür geeigneten Harzen gefordert werden, die folgenden wesentlichen Abweichungen:Production methods for phenol-modified coumarone-indene resins and for petroleum resins are in Japanese patent publications as described in 39-24275 and 45-8163. The first concerns the production of alcohol-soluble coumarone-indene resin, while the second treats resins intended to serve as sizing agents. So the purpose is very different than in the case of the invention, which involves the production of resins for incorporation into synthetic rubber, and accordingly, the properties required of resins suitable therefor also show the following significant deviations:
Da die japanische Patentveröffentlichung 39-24275, wie gesagt, die Herstellung von alkohollöslichem Harz zum Ziel hat, ist die verwendbare Phenolmenge nach oben nicht begrenzt - die Löslichkeit des Harzes wird vielmehr besser, wenn der Anteil an Phenol bzw. phenolischer Verbindung erhöht wird. Im Gegen-Since Japanese Patent Publication 39-24275, as said, the production of alcohol-soluble resin aims, the amount of phenol that can be used is not limited - the Rather, the solubility of the resin improves when the proportion of phenol or phenolic compound is increased. In the opposite
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satz hierzu können bei Harzen für Synthesekautschuk-Massen nach der Erfindung, falls die Phenol-Zugabe gesteigert wird, einige unerwünschte Effekte auftreten, z.B. eine Herabsetzung der Vulkanisationsgeschwindigkeit bei Vulkanisieren des mit dem Harz versetzten synthetischen Kautschuks. Aus diesem Grund ist die obere Grenze für die zu verwendende Phenol-Menge gesetzt worden.This can be set in the case of resins for synthetic rubber compounds according to the invention, if the addition of phenol is increased, some undesirable effects occur, e.g. a reduction in the vulcanization rate when vulcanizing the with synthetic rubber added to the resin. For this reason, the upper limit is set for the amount of phenol to be used been.
Die japanische Patentveröffentlichung 45-8163 beschreibt Harze, die eine Säurezahl von 100 - 170 haben und für Leimungsmittel bestimmt sind. Die Harze für die erfindungsgemäßen Zwecke werden dagegen durch Copolymerisation des Ausgai\gsöls " mit 3 - 15 % Phenol oder phenolischer Verbindung gewonnen und zeigen eben wegen dieses bestimmten Anteils an Phenol o.dgl. eine ausgezeichnete Wirkung, wenn sie in den synthetischen Kautschuk eingearbeitet werden.Japanese Patent Publication 45-8163 describes Resins that have an acid number of 100 - 170 and are intended for use in sizing agents. The resins for the invention On the other hand, purposes are achieved through copolymerization of the starting oil "Obtained with 3-15% phenol or phenolic compound and show precisely because of this certain proportion of phenol or the like. an excellent effect when in the synthetic Rubber can be incorporated.
Die Erfindung ist im nachstehenden anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments.
Eine Fraktion mit einem Siedebereich von 140 - 180°C, die aus einem bei der Wasserdampf-Crackung von Naphtha erhaltenen Cracköl geschnitten worden war, enthielt 55 % polymerisierbar Anteile. Diese Fraktion wurde als Ausgangsmaterial verwendet und nach der Zugabe von 5 % Phenol bzw. phenolischer Verbindung (bezogen auf das Ausgangsmaterial) unter Verwendung von 0,5 Gew.% Bortrifluorid-Äthyläther-Komplex als Katalysator 3 Stunden bei 30°C polymerisiert. Nach dem Zersetzen des Katalysators mit wässriger Natronlauge wurde das Harz durch Waschen mit Wasser und Entfernen nicht umgesetzter Öle mittels Verdampfung unter Vakuum gewonnen. Die Art des verwendeten Phenols, die Ausbeute und die Eigenschaften der erhaltenen Harze sind in Tabelle 1 gezeigt. Zum Vergleich sind auch die Werte für Harz ohne Zusatz von Phenol oder phenolischer Verbindung angegeben.A fraction with a boiling range of 140-180 ° C, which is obtained from the steam cracking of naphtha Cracked oil had been cut, contained 55% polymerizable fractions. This fraction was used as the starting material and after adding 5% phenol or phenolic compound (based on the starting material) using Polymerized by 0.5 wt.% Boron trifluoride-ethyl ether complex as a catalyst at 30 ° C for 3 hours. After decomposing of the catalyst with aqueous sodium hydroxide solution, the resin was unreacted by washing with water and removing Oils obtained by evaporation under vacuum. The type of phenol used, the yield and properties of the obtained resins are shown in Table 1. For comparison, the values for resin without the addition of phenol or phenolic compound indicated.
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Nr. Art des zugesetzten Eigenschaften des HarzesNo. Type of added properties of the resin
Phenols Ausbeute Erweich.P. Säurezahl FarbePhenol Yield Softener P. Acid number color
beispSee.
ex
gaschromatographische Analyse des Kresols:Gas chromatographic analysis of the cresol:
Diese Harze wurden ebenso wie handelsübliches Alkylphenol-Formaldehyd-Harz und handelsübliches Cumaron-Inden-Harz als Klebrigmacher jeweils in dem in Tabelle 2 angegebenen Verhältnis mit Styrol-Butadien-Kautschuk vermischt, und die Proben wurden auf Klebrigkeit, Viskosität und das Anvulkanisafcionsverhalten nach Ilooney, und auf Vulkanisationsgeschwindigkeit untersucht.These resins were made as well as commercially available alkylphenol-formaldehyde resin and commercial coumarone-indene resin as The tackifier is mixed with styrene-butadiene rubber in the ratio shown in Table 2, and the Samples were tested for stickiness, viscosity and scorch behavior according to Ilooney, and examined for the rate of vulcanization.
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Styrol-Butadien-Kautschuk (JSR Nr.1500) 100 GewichtsteileStyrene-butadiene rubber (JSR # 1500) 100 parts by weight
Zinkoxid Nr. 1 5 !I Zinc Oxide No. 1 5 ! I
Stearinsäure 2 "Stearic acid 2 "
Schwefel 2Sulfur 2
Beschleuniger DM 1,5 "Accelerator DM 1.5 "
Beschleuniger TT 0,2 "Accelerator TT 0.2 "
Ruß HAP (ceased H) 50 "Soot HAP (ceased H) 50 "
WeichmachungsmitteliSurcolite process oil) 4 "Softener iSurcolite process oil) 4 "
Klebrigmacher 5 "'Tackifier 5 "'
Zum Compoundieren wurden alle Bestandteile der Mischungsrezeptur außer den Klebrigmachern auf dem Walzenstuhl durchgearbeitet, wobei die Oberflächenterperatur der Walzen auf 5O +_ 5 C gehalten wurde, und dann wurde jeder Klebrigmacher eingewalzt, wobei die Oberflächentemperatur der Walzen jeweils 5 C oberhalb des Erweichungspunktes des betreffenden Zusatzmittels gehalten wtirde. Die Walzen hatten einen Durchmesser von 200 mm und eine Breite von 450 rim; bei einem Übersetzungsverhältnis von 1 : 18 lief die Vorderwalze mit 13 U/min. Jeder der obigen Probeansätze wurde dann bei einer Oberflächentemperatur der Walzen von 55 - 60 C 3 Min. zu einer Platte von etwa 3 mm Dicke ausgewalzt. Diese Platten wurden etwa 3 Stunden bei 21 C liegengelassen, und dann wurde die Haftfestigkeit mit dem Pickup-Tackmeter bestimmt, und zwar mit einem Preßdruck von 10 see. unter einer Belastung von 5OO g. Die Ergebnisse der Versuche sind in Tabelle 3 gezeigt. Bei den ilassen Kr. 1-4 handelt es sich uir solche mit Klebrigmacheriji nach der Erfindung. Die Angaben werden ergänzt durch das oben angegebene Vergleichsbeispiel sowie die Werte für handelsübliches Alkylphenol-harz und handelsübliches Cumaron-Inden-Harz.For compounding all the components of the mixture formulation were worked in addition to the tackifiers on the roll mill, the Oberflächenterperatur the rolls to 5O + _ 5 C was maintained, and then each tackifier was rolled, the surface temperature of the rollers in each case 5 C above the softening point of the relevant additive would be held. The rolls had a diameter of 200 mm and a width of 450 rim; at a gear ratio of 1:18, the front roller ran at 13 rpm. Each of the above test batches was then rolled out at a roller surface temperature of 55-60 ° C. for 3 minutes to form a plate approximately 3 mm thick. These plates were left to stand at 21 ° C. for about 3 hours, and then the adhesive strength was determined with the pick-up tackmeter, with a pressure of 10 seconds. under a load of 500 g. The results of the experiments are shown in Table 3. The left Kr. 1-4 are those with tackifier according to the invention. The information is supplemented by the comparative example given above and the values for commercially available alkylphenol resin and commercially available coumarone-indene resin.
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Klebrigmacher kein Nr.1 Nr. 2 Nr. 3 Nr. 4 Vgl. handelsübliches handelsüblichesTackifier no. 1 no. 2 no. 3 no. 4 Cf.
beisp. Alkylphenol-Harz Cuniaron--Inden-IIarzex. Alkylphenol resin Cuniaron - Inden-IIarz
Haftfestigkeit 380 850 760 830 800 400 810Adhesion 380 850 760 830 800 400 810
Index+ 100 224 200 218 210 105 213Index + 100 224 200 218 210 105 213
KJ O CO KJ O CO
J^ +Als Index ist in der Tabelle die relative HaftfestigkeitJ ^ + The index in the table is the relative adhesive strength
1^ des betreffenden Produktes angegeben/ bezogen auf die der 1 ^ of the product in question specified / based on that of the
ο klebrigmacherfreien Masse, welche gleich 100 gesetzt wurdeο tackifier-free mass, which was set equal to 100
Wie aus der vorstehenden Tabelle ersichtlich ist, haben Massen, die Styrol-Butadien-Kautschuk und Klebrigmacher nach der Erfindung enthalten, eine viel höhere Haftfähigkeit als solche mit Cumaron-Inden-Harz und sogar die gleiche oder eine noch höhere Haftfähigkeit als solche mit Alkylphenol-Harz. Auch eine Masse, die Harz ohne Phenol oder phenolische Verbindungen als Zusatz enthält, hat eine sehr viel geringere Haftfähigkeit als solche mit Harz, in das Phenol bzw. eine phenolische Verbindung eingeführt worden war.As can be seen from the table above, compositions containing styrene-butadiene rubber and tackifier according to the Invention contain a much higher adhesiveness than those with coumarone-indene resin and even the same or even more higher adhesiveness than those with alkylphenol resin. Even a composition containing resin without phenol or phenolic compounds as an additive has much lower adhesiveness as such with resin into which phenol or a phenolic compound had been introduced.
Die Proben wurden entsprechend der Vorschrift von JISK 6 300-1063 auf ihr Anvulkanisationsverhalten nach Mooney untersucht. Die TestBrgebnisse sind in Tabelle 4 gezeigt. Ein L-förmiger Rotor wurde bei der Prüfung benutzt, und die Untersuchungstemperatur betrug 120°C bei 1 Min. Vorheizzeit.The samples were tested for Mooney scorch behavior in accordance with JISK 6 300-1063. The test results are shown in Table 4. An L-shaped rotor was used in the test and the test temperature was 120 ° C with 1 minute preheating time.
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P OP O
Art des kein Nr.1 Ur.2 Nr.3 Kr.4 Vgl. handelsübliches handelsübliches Klebrigmachers beisp. Alkylphenol- Cumaron-Inden-Type of no No 1 Ur. 2 No. 3 Kr.4 Cf. commercially available commercially available tackifier example. Alkylphenol coumarone indene
Harz HarzResin resin
i>looney Viskositäti> looney viscosity
(120°) 63 56 57 57 57 57 56(120 °) 63 56 57 57 57 57 56
maximalemaximum
Mooney Viskosität 69 62 63 63 63 63 61 Mooney viscosity 69 62 63 63 63 63 61
"*"-· -looney tfbervulka-"*" - · -looney tfbervulka-
Jx nisationszeit Jx nization time
t5 14'04;' 1β'24" 16Ί111 15'2O" 15'2O" 12"38!l t5 14'04 ; '1β'24 "16Ί1 11 15'2O"15'2O"12" 38 ! L
* t35 19'29" 21'54" 21'32" 20'54" 21'42" 20'58" * t35 19'29 "21'54"21'32"20'54"21'42"20'58"
tA3O 5'25'" 5'3O" 51Il" 5'3I" 6'22" 5'20"tA3O 5'25 '"5'3O" 5 1 Il "5'3I"6'22"5'20"
N) —λ cn N) -λ cn
><! CO> <! CO
Wie aus dor vorstehenden Tabelle 4 hervorgeht, gibt os hinsichtlich der Mooney-iJbervulkanisationszeit keinen wesentlichen Unterschied zwischen den erfindungsgemMfien nassen von Styrol-Butadicn-Kautschuk mit Klebrigmacher einerseits und den klebrigmacherfreien Massen andererseits, was anzeigt, daß auch in der Vulkanisationszeit kein erheblicher Unterschied zwischen diesen beiden bestehen wird.As can be seen from Table 4 above, there are os with regard to the Mooney overcure time no significant Difference between the wet ones according to the invention of styrene-butadicn rubber with tackifier on the one hand and the tackifier-free masses on the other hand, which indicates that there will be no significant difference between the two in the vulcanization time either.
Die Proben wurden dann nach dem Verfahren von ASTf-ID 15-64'J1 20 und 4O Minuten bei 15O°C vulkanisiert, und die physikalischen Kigenschafton der Vulkanisate wurden nach der Vorschrift von JISK G3O1-196 3 bestimmt. Ks wurden die folgenden Unter- ψ suchungsbedingungen angewandt:The samples were then vulcanized according to the method of ASTf ID 15-64'J 1 for 20 and 40 minutes at 150 ° C, and the physical properties of the vulcanizates were determined according to the specification of JISK G301-196 3. Ks were the following sub ψ searching condition applied:
Zug-Test: Zerreißmaschine nach Schopper (Kapazität "3O kg) Ziehgeschwindigkeit 5(JO imn/minTensile test: Schopper tearing machine (capacity "30 kg) Pulling speed 5 (JO imn / min
I'rüfkorper-iJLab Typ Nr. 3
H'irteprilfung: Feder-Meßgerät
RauintemperaLur: 2'j CI test body iJLab type no.3
Shepherd's examination: spring measuring device
Rough temperature: 2'j C
Die erhaltenen Resultate sind in dor nachstehenden Tabelle ΰ gezeigt.The results obtained are shown in Table ΰ below shown.
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m σιm σι
OOOO
cn oocn oo
vo vovo vo
O r-t τ* OQ-Location τ * OQ-
Γ"» VOΓ "» VO
crt cr\
οι οι crt cr \
οι οι
O O •"31 'S·OO • "3 1 'S ·
tn ■*tn ■ *
οι tnοι tn
VO VDVO VD
OOOO
O οιO οι
r-t r-l rt rl
VO OO CM VOVO OO CM VO
r-t r-i rt ri
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CM CTVCM CTV
O CA CO OlO CA CO Ol
O σ* co οιO σ * co οι
O- r-tLocation
CM CMCM CM
tn in in σ» οι οιtn in in σ » οι οι
O O οι tnO O οι tn
tn 1^tn 1 ^
O O a> roOO a> ro
tn ·>ί·tn> ί
O OO O
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in ■"*in ■ "*
O QO Q
Ol Ol VD VDOl Ol VD VD
CO OTCO OT
vp vovp vo
cm tncm tn
VO VDVO VD
VO VOVO VO
φ istφ is
DlDl
TiTi
ca •rfapprox • rf
O OO O
CM ^PCM ^ P
O OO O
CM 'S«CM 'S «
O O CM ^O O CM ^
OO
CM ^PCM ^ P
Il JIl J
O X O X
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Aus der vorstehenden Tabelle 5 ist zu erkennen, daß sich die Massen mit Styrol-Butadien-Kautschukraischungen + Klebrigmacher nach der Erfindung und die Mischung ohne jeden Klebriginacher in der Vulkanisierungsgeschwindigkeit und in den physikalichen Eigenschaften der Vulkanisate nicht wesentlich unterscheiden. Auch erwies sich die klebrig gemachte Mischung nach der Erfindung der Alkylphenol-Harz enthaltenden Mischung weit überlegen. It can be seen from Table 5 above that the compositions contain styrene-butadiene rubber compounds + tackifier according to the invention and the mixture without any tackifier in the vulcanization speed and in the physical Properties of the vulcanizates do not differ significantly. The tackified mixture according to the invention was also found to be used far superior to the mixture containing alkylphenol resin.
Eine Fraktion mit dem Siedebereich 170 - 22O°Cf die einer ψ beim Wasserdampf—Cracken von naphtha erhaltenen Cracköl-Fraktion entnommen worden war, enthielt 65 Gew.% polymerisierbare Bestandteile. Diese Fraktion wurde als Ausgangsniaterial verwendet und nach Zugabe von 9 Teilen Phenol unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 polymerisiert. Die Eigenschaften der erhaltenen Harze sind in der nachstehenden Tabelle gezeigt.A fraction having a boiling range of 170 - 22O ° C f ψ at which a steam-cracking of naphtha cracking oil fraction obtained had been removed contained 65% by weight of polymerizable components.. This fraction was used as starting material and, after addition of 9 parts of phenol, polymerized under the same conditions as in Example 1. The properties of the resins obtained are shown in the table below.
Nr. Art des zugesetzten Eigenschaften des HarzesNo. Type of added properties of the resin
Phenols Ausbeute Erweich.P-.Säurezahl Farbe . 5 Phenol 45 % 60°C 78 4Phenol Yield Softening P-Acid Value Color . 5 phenol 45% 60 ° C 78 4
" 6 Kresol+ 45 % 68°C 70 4"6 cresol + 45% 68 ° C 70 4
7 p-tert.-Butylphenol 5O % 70°C 52 47 p-tert-butylphenol 5O% 70 ° C 52 4
8 Nony!phenol 46 % 78°C 56 38 Nony! Phenol 46% 78 ° C 56 3
Zur Zusammensetzung des Kresols s. Tabelle 1For the composition of the cresol see table 1
Alfin-Kautschuk wurde auf dem Walzenstuhl mit diesen Harzen bzw. mit handelsüblichen Alkylphenol-Formaldehyd-Harz als Klebrigmacher unter Befolgung der Mischungsrezeptur vonAlfin rubber was made on the roller mill with these resins or with commercially available alkylphenol-formaldehyde resin as Tackifier following the mix recipe of
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Tabelle 7 vermischt. Die Proben v/urden auf Haft festigkeit geprüft sowie Vulkanisationste3ts unterworfen. Die Versuchsergebnisse sind in den Tabellen 8 und 9 wiedergegeben. Die Proben :ir. 5-8 waren Massen gemäß der Erfindung. Beim Einmischen wurde die Oberf lUchenteniperatur der Walzen auf 1OO + 5°C gehalten; CompoundIerung und Untersuchung erfolgten nach dem gleichen Verfahren, wie es in Heispiel 1 beschrieben ist.Table 7 mixed. The samples are checked for adhesive strength tested and subjected to vulcanization tests. The test results are shown in Tables 8 and 9. the Samples: ir. 5-8 were masses according to the invention. When meddling the surface temperature of the rollers was kept at 100 + 5 ° C; Compounding and investigation took place following the same procedure as described in Example 1.
Alfin-Kautachuk [PA)/W = 85/15)Alfin-Kautachuk [PA) / W = 85/15)
Zinkoxid Nr.1Zinc Oxide # 1
fJchwefelfJsulphur
Beschleuniger C 2Accelerator C 2
Kuß UAF (ceased H)Kiss UAF (ceased H)
V/eichinachungsmittel (Sandeχ 58) KlebrigmacherVerification agent (Sandeχ 58) Tackifier
3O3O
Klebrigniacher handelsüblicho.s kein Nr. 5 ι Jr. 6 Nr'. 7 Nr. 8 AlAy !phenol-HarzKlebrigniacher commercial o.s. no No. 5 ι Jr. 6 No. '. 7 No. 8 AlAy! Phenol resin
Haftfestigkeit (g) 240 440 44o 4OO 880 Index 100 183 183 107 158Adhesion strength (g) 240 440 44o 4OO 880 index 100 183 183 107 158
470 V)1J 470 V) 1 y
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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
00co
00
NJNJ
NJ
COO
CO
Wie aus Tabelle 8 hervorgeht, ist die Haftfestigkeit des Klebrigmachers nach der Erfindung fast gleich der von handelsüblichen Alkylphenol-Harz. Aus Tabelle 9 ist ersichtlich, daß die klebrigmacherhaltige Masse nach der Erfindung bei den Vulkanisationstests bessere Ergebnisse erbringt als Massen, die handelsübliche Alkylphenol-Harze enthalten.As can be seen from Table 8, the adhesive strength of the tackifier according to the invention is almost equal to that of commercially available alkylphenol resin. From table 9 it can be seen that the tackifier-containing composition according to the invention gives better results in the vulcanization tests than Compounds containing commercially available alkylphenol resins.
Die gleiche Fraktion wie in Beispiel 1 wurde mit 7 Teilen Phenol bzw. phenolischer Substanz unter Verwendung von Bortrifluorid-Gas und Aluminiumchlorid als Katalysator 1 Stunde bei 50 C polymerisiert. Anschließend wurde das Reaktionsprodukt in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 beschrieben behandelt. Die Eigenschaften der erhaltenen Harze sind in Tabelle 10 gezeigt:The same fraction as in Example 1 was mixed with 7 parts of phenol or phenolic substance using boron trifluoride gas and aluminum chloride as a catalyst polymerized at 50 ° C. for 1 hour. Subsequently, the reaction product was described in the same manner as in Example 1 treated. The properties of the resins obtained are shown in Table 10:
Nr. Art des züge- Katalysator Eigenschaften des HarzesNo. Type of tensile - Catalyst Properties of the resin
setzten Phenols Art % Ausbeute Erweich.P. Säure- Farbeput phenol type% yield softening p. Acid color
zur Zusammensetzung des Kresols s. Tabelle 1for the composition of the cresol see table 1
Eine Mischung von Styrol-Butadien-Kautschuk und Butylen-Kautschuk wurde auf dem Walzenstuhl mit diesen Harzen sowie mit handelsüblichem Alkylphenol-Formaldehyd-Harz bzw. handelsüblichem Cumaron-Inden-Harz unter Befolgung der Rezeptur von Tabelle 11 vermischt, und die Produkte wurden auf ihre Haftfestigkeit untersucht.A mixture of styrene-butadiene rubber and butylene rubber was made on the roll mill with these resins as well as with commercially available alkylphenol-formaldehyde resin or commercially available coumarone-indene resin, if applicable of the formulation of Table 11 and the products were tested for adhesive strength.
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Weichinachungsmittel (Surcolite process oil) 4 "Softener (Surcolite process oil) 4 "
Das Einwalzen wurde in derselben Weise wie in Beispiel 1 durchgeführt. Ebenso erfolgte die Bestimmung der Haftfestigkeit wie in Beispiel 1; die Untersuchungsergebnisse sind in Tabelle 12 gezeigt.Rolling in was carried out in the same manner as in Example 1. The adhesive strength was also determined as in example 1; the test results are shown in Table 12.
Klebrigmacher handelsübliches handelsüblichesTackifier commercial commercial
kein Nr.9 Nr. 10 NraiAlkylphenol-Harz Cumaron-no no 9 no 10 Nrai alkylphenol resin coumarone
Inden-HarzIndene resin
Haftfestigkeit 60 180 22O 21O 22O 150Adhesion strength 60 180 22O 21O 22O 150
Index 1OO 300 367 35O 367 250Index 1OO 300 367 35O 367 250
Wie aus Tabelle 12 hervorgeht, sind die erfindungsgemäßen Massen, die den Klebrigmacher und die Mischung von Styrol-Butadine-Kautschuk und Butylen-Kautschuk enthalten, hinsichtlich ihrer Haftfestigkeit den klebrigmacherfreien Massen ebenso wie den Massen mit Cumaron-Inden-Harzen überlegen und etwa gleich gut wie die Massen mit Alky!phenol-Harzen.As can be seen from Table 12, the Masses containing the tackifier and the mixture of styrene-butadine rubber and butylene rubber contain, in terms of their adhesive strength, the tackifier-free compositions as well as superior to the masses with coumarone-indene resins and about as good as the compounds with alky! phenol resins.
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Die gleiche Fraktion wie in Beispiel 1 wurde mit 2 % Phenol bzw. phenolischer Verbindung (auf diese Fraktion bezogen) unter Verwendung, von 0,5 Gew.% Bortrifluorid-Äthyläther-Komplex als Katalysator 2 Sunden bei 50°C polymerisiert. Nach Abschluß der Reaktion wurde der Katalysator mit wässriger Natronlauge zersetzt und das erhaltene Harz mit Wasser gewaschen und durch Vakuumdestillation von nicht umgesetzten ölen befreit. Die Art des jeweils verwendeten Phenols sowie die Ausbeute und die Eigenschaften der erzeugten Harze sind in Tabelle 13 zusammengefasst.The same fraction as in Example 1 was with 2% phenol or phenolic compound (based on this fraction) using, of 0.5 wt.% Boron trifluoride-ethyl ether complex Polymerized as a catalyst for 2 hours at 50 ° C. After the completion of the reaction, the catalyst was washed with aqueous Sodium hydroxide solution is decomposed and the resin obtained is washed with water and unreacted by vacuum distillation oil free. The type of phenol used, as well as the yield and properties of the resins produced are summarized in Table 13.
Nr. Art des züge- Eigenschaften des HarzesNo. Type of tensile properties of the resin
setzten Phenols Ausbeute Erweich.P. Säurezahl Farbeput phenol Yield softener. P. Acid number color
Die Harze wurden unter Befolgung der Rezeptur von Beispiel 1 auf dem Walzenstuhl eingemischt, und die Produkte wurden auf ihre Haftfestigkeit geprüft. Die Untersuchungsergebnisse sind in Tabelle 14 gezeigt.The resins were mill mixed in following the recipe of Example 1 and the products were exposed checked their adhesive strength. The test results are shown in Table 14.
Klebrigmacher kein Nr.12 Nr.13 Nr.14 Nr.15Tackifier no # 12 # 13 # 14 # 15
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Wie aus dieser Tabelle hervorgeht, ist die Haftfestigkeit dieser Harze so gering, daß sie kaum eine ähnliche Wirksamkeit als Klebrigmacher entfalte» können wie die nach Beispiel 1 erhaltenen Harze.As can be seen from this table, the adhesive strength is These resins are so insignificant that they can scarcely develop a similar effectiveness as tackifiers as those after Resins obtained in Example 1.
Vergleichsbeispiel Comparative example 22
Eine gleiche Fraktion wie in Beispiel 1 wurde mit 2O Teilen Phenol bzw. phenolischer Verbindung unter Verwendung von 0,5 Gew.% Bortrifluorid-Äthyläther-Komplex als Katalysator 5 Stunden bei 10 C polymerisiert. Mach Beendigung der Reaktion wurde der Katalysator mit wässriger Natronlauge zersetzt, und ψ das erhaltene Harz wurde mit Wasser gewaschen und durch Vakuumdestillation von nicht umgesetzten ölen befreit. Tabelle 15 zeigt die Art des jeweils 2ugesetzten Phenols sowie die Ausbeute und die Eigenschaften der so erzeugten Harze.The same fraction as in Example 1 was polymerized with 20 parts of phenol or phenolic compound using 0.5% by weight of boron trifluoride-ethyl ether complex as a catalyst at 10 ° C. for 5 hours. After the end of the reaction, the catalyst was decomposed with aqueous sodium hydroxide solution, and ψ the resin obtained was washed with water and freed from unreacted oils by vacuum distillation. Table 15 shows the type of phenol used in each case and the yield and properties of the resins produced in this way.
Nr. Art des züge- Eigenschaften des HarzesNo. Type of tensile properties of the resin
setzten Phenols Ausbeute Erweich.P. Säurezahl Farbeput phenol Yield softener. P. Acid number color
Diese Harze wurden unter Befolgung der Mischungsrezeptur von Beispiel 1 auf dem Walzenstuhl eingearbeitet, und die Produkts wurden der Haft festigkeitsprüfung und deni IIooney-Anvulkanisationstest unterworfen. Die erhaltenen Resultate sind in den folgenden Tabellen 16 und 17' zu s arme η ge f asst τThese resins were made following the blend recipe of Example 1 incorporated on the roller mill, and the product passed the adhesive strength test and deni IIooney scorch test subject. The results obtained are in the following Tables 16 and 17 'to s poor η formulated τ
0 5P Zu/O97*. BADORIG.NAL0 5P Zu / O 97 *. BADORIG.NAL
Klebrigmacher kein Mr.16 Nr.17 Nr.18 Nr.19Tackifier No Mr.16 No.17 No.18 No.19
Klebrigmacher kein Nr.16 Nr.17 Nr.18 Nr.19Tackifier no # 16 # 17 # 18 # 19
Mooney ViskositätMooney viscosity
6363
Mooney Übervulkanisationszeit Mooney over-vulcanization time
t5 14Ό4" 21'2O" 21'45" 21Ό4" 21Ό8"t5 14Ό4 "21'2O" 21'45 "21Ό4" 21Ό8 "
t35 19'29" 27'37" 28'37" 28'32" 27'35"t35 19'29 "27'37" 28'37 "28'32" 27'35 "
tA 35 5'25" 6Ί7" 6'52" 7'28" 6'32"TA 35 5'25 "6Ί7" 6'52 "7'28" 6'32 "
Wie aus den vorstehenden Tabellen 16 und 17 ersichtlich, ist die Haftfestigkeit bei Einarbeitung in Kautschuk gleich der von Beispiel 1, jedoch besteht die Tendenz zu einer beträchtlichen Verlängerung der Vulkanisationszeit.As can be seen from Tables 16 and 17 above, the adhesive strength when incorporated into rubber is the same that of Example 1, however, there is a tendency for the vulcanization time to be considerably increased.
209822/U9 7 9209822 / U9 7 9
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